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紀要論文 / Departmental Bulletin Paper(1) |
| 公開日 |
2015-03-26 |
| タイトル |
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タイトル |
プラズマ波動及び波動励起観測実験 (PWS) による宇宙プラズマ波動観測 : あけぼの (EXOS-D) における PWS 観測装置と初期観測結果 |
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言語 |
jpn |
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資源タイプ識別子 |
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 |
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資源タイプ |
departmental bulletin paper |
| その他のタイトル（英） |
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その他のタイトル |
PLASMA WAVE OBSERVATION AND STIMULATION EXPERIMENTS (PWS) USING THE (EXOS-D) SATELLITE : Instrumentation and initial results including discovery of the high altitude equatorial plasma turbulence |
| 著者 |
大家, 寛
森岡, 昭
小林, 香
飯島, 雅英
小野, 高幸
宮岡, 宏
岡田, 敏美
小原, 隆博
OYA, Hiroshi
MORIOKA, Akira
KOBAYASHI, Kaori
IIZIMA, Masahide
ONO, Takayuki
MIYAOKA, Hiroshi
OKADA, Toshimi
OBARA, Takahiro
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東北大学理学部 |
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東北大学理学部 |
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東北大学理学部 |
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東北大学理学部 |
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国立極地研究所 |
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国立極地研究所 |
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名古屋大学空電研究所 |
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宇宙科学研究所 |
| 出版者 |
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出版者 |
宇宙科学研究所 |
| 出版者（英） |
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出版者 |
Institute of Space and Astronautical Science |
| 書誌情報 |
宇宙科学研究所報告. 特集: 宇宙観測研究報告
巻 25,
p. 19-49,
発行日 1990-01
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| 抄録 |
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内容記述タイプ |
Abstract |
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内容記述 |
科学衛星あけぼの(EXOS-D)衛星に塔載されたプラズマ波動及び波動励起観測実験(PWS)装置は, アンテナ伸展が行なわれた1989年3月以来, 順調に観測を開始した。自然プラズマ波動の観測では, 全軌道領域において20kHzから5MHzの周波数帯域のダイナミックスペクトラム観測を行っている。その主要な結果は以下のとおりである。i)高域混成共鳴放射(UHR放射)があけぼの衛星の全軌道域において観測され, この放射の空間分布からプラズマ圏の構造が明らかにされた。ii)オーロラ粒子加速域領域に関連してオーロラキロメータ放射(AKR)が観測されている。このAKRの偏波とポィンティングフラックスの計測も同時に行なわれている。これ等の観測データからAKRの放射メカニズム及びオーロラ粒子加速域の構造を研究することが可能となる。観測データは加速域においてAKR波動の成分として静電的プラズマ波動とZ-モード波動が共存していることを示している。iii)プラズマ圏の赤道域において, 高域混成共鳴(UHR)放射が強い強度をもって出現することが発見された。この放射の強度増大は2つの種類の擾乱を示唆している。即ち, 第1は, EPWAT (Equatorial Enhancement of the Plasma Wave Turbulence)と名付けられた現象に対応し, 高域混成共鳴放射の強度を増大させるミクロナなプラズマ不安定であり, 第2は, EPDET (Equatorial Plasma Density Turbulence)と名付けられた現象に対応し, プラズマ密度の乱れに起因する高域混成共鳴放射時の不規則変化である。EPWAT現象は高度1,000kmから9,000kmの磁気赤道域をdisc状にとりかこむものであり, 一方EPDETは高度1,000kmから9,000kmの領域の地理的赤道をもう1つ別のdiscを形成して存在する。iv) PWSのサウンダー実験も順調に成果を出しており, 基本的なプラズマ共鳴である周波数f_<UHR>における高域混成共鳴, 周波数nf_C (n=1,2,3,…)における電子サイクロトロン高調波共鳴, 及びプラズマ共鳴(f=f_P)が観測されている。拡散型プラズマ共鳴系列であるf_<Dn>もまた静電的プラズマ共鳴であるf_<Qn>と伴に観測されている。この現象が観測される高度は3,000km以上にも及んでいる。非常に長い継続時間をもつダクトエコーが, 6,000kmの高度においても観測された。これらすべての結果は, PWSデータが, オーロラ粒子加速域に加えて, プラズマ圏, 電離圏のすべての領域におけるプラズマ及びプラズマ波動の研究に極めて重要な貢献をするであろうことを約束している。 |
| 抄録（英） |
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内容記述タイプ |
Other |
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内容記述 |
The Plasma waves and sounder experiment (PWS) onboard the Akebono (EXOS-D) satellite have been successfully conducted after the deployment of the antenna and the turning on the instruments on March 4,1989. In natural plasma wave observations, the dynamic spectra of the plasma waves in a whole range of the orbits are observed in the PWS frequency range from 20kHz to 5MHz. The results are summarized as follows. i) The upper hybrid emissions that cover from the electron cyclotron frequency f_C to the upper hybrid frequency f_<UHR> for the case where f_C are higher than the local plasma frequency f_P, or cover from f_P to f_<UHR> for the case of f_P>f_C, are observed throughout whole path ranges of the satellite. From the global distribution of the upper hybrid frequency emissions, the structures of the plasmasphere are clarified. ii) Auroral kilometric radiations are observed in the region associated with the auroral particle acceleration regions. The Polarization and Poynting vectors of AKR are also precisely measured. The data show the possibility for studies of the structure of the acceleration regions in addition to the generation mechanism of AKR. The AKR data that have been obtained in the acceleration region of the auroral particles are especially important suggesting the possible co-existence of the electrostatic plasma waves with the Z-mode waves. iii) In the equatorial region of the plasmasphere the enhancement of the upper hybrid mode waves have been discovered; the enhancement shows two possible plasma turbulences, the first is the enhancement of the microscopic instabilities that are indentified only as the enhancements of the intensity of the upper hybrid emissions and called "equatorial enhancement of the wave turbulence (EPWAT)"; the second is the enhancement of the irregular change of the upper hybrid frequency suggesting the turbulent variation of the plasma density called "equatorial enhancement of the density turbulence (EPDET)". EPWAT's are encircling the magnetic equator forming a disc within altitude range of 1000km to 9000km, while EPDET's encircle the geographic equator within altitude range of 1000km to 9000km forming another disc. iv) Sounder experiments of the PWS have also been carried out; the results show the principal resonances such as plasma resonances at f_P, upper hybrid resonances at f_<UHR>, and harmonics of the electron cycoltron frequency at nf_C (n=1,2,3,...). The sequence of diffuse plasma resonances f_<Dn> with the static plasma wave resonance f_<Qn> are also detected even in a high altitude range higher than 3000km. Very long ducted echoes of the sounder transmitting pulses have also been detected even at an altitude of 6000km. All these results of the experiments reveal that the PWS/EXOS-D data are proving very promising key for the studies of the plasma and plasma weves through out the global ionosphere and plasmasphere, including the regions of auroral particle acceleration. |
| ISSN |
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収録物識別子タイプ |
ISSN |
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収録物識別子 |
0285-9920 |
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収録物識別子タイプ |
NCID |
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収録物識別子 |
AN00354485 |
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内容記述タイプ |
Other |
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内容記述 |
資料番号: SA0166922000 |
SA0166922.pdf (1.9 MB)
